8 دقیقه
تصور کنید پس از سال‌ها دیدن حروفِ محو و لکه‌های سیاه دوباره بتوانید کتابی را خوانده و صفحات را دنبال کنید. برای شمارى از بیماران مبتلا به تحلیل ماکولا وابسته به سن (AMD)، این دیگر تنها یک امید نیست، بلکه به تدریج به واقعیتی در حال ظهور تبدیل شده است. یک کارآزمایی بالینی چندملیتی روی ایمپلنت فوتوولتائیک شبکیه‌ای به نام سیستم PRIMA بخشهایی از بینایی مرکزی را به بیماران بازگردانده و امکان انجام فعالیت‌هایی مانند خواندن، حل جدول و حتی استفاده از حمل‌ونقل عمومی را فراهم ساخته است.
تصویر تراشه در چشم یک بیمار.
داستان یک بیمار: حروف کوچک، پاداش‌های بزرگ
شیلا ایرواین که در کارآزمایی موسوم به موورفیلدز شرکت داشت، تغییر را با زبان ساده و انسانی توصیف میکند. او می‌گوید پیش از کاشت طوری بود که احساس می‌کرد «دو دیسک سیاه» جلوی میدان دید مرکزی را گرفته و لبه‌ها را دچار اعوجاج کرده‌اند. شیلا که خواننده‌ای پرشور است، برای کمک به بیماران آینده و بازپس‌گیری عادت دوست‌داشتنی خواندن در مطالعه ثبت‌نام کرد. او به یاد می‌آورد: «در طول عمل هیچ دردی نداشتم، اما از اتفاقی که می‌افتاد آگاه بودم. وقتی اولین حرف را دیدم واقعاً هیجان‌زده شدم.»
تجربه شیلا نشان‌دهنده این است که بازیابی بینایی تنها به وجود یک دستگاه فناورانه بستگی ندارد؛ تمرین، آموزش و تکرار نیز نقش کلیدی دارند. تیم تحقیقاتی برنامه‌های آموزشی و چالش‌های خواندن تنظیم کردند؛ از برچسب‌های کوچک نسخه‌های دارویی تا جدول کلمات متقاطع و نوشته‌های روی قوطی‌ها. این تمرین‌ها به تدریج توانایی خواندن را ارتقا داد و به شیلا نه تنها بازخواندن حروف بلکه بازیابی امید و دسترسی به جهانی تازه از طریق کتاب را داد.
همچنین باید توجه داشت که بازگشت بینایی مرکزی در این بیماران محدود و هدفمند است: بهبود در خواندن حروف بزرگ‌تر، دنبال کردن خطوط متن و تشخیص اشیاء در مرکز دید. اما همین مقدار دستاورد، از منظر کیفیت زندگی بیماران مبتلا به AMD خشک و پروتز شبکیه، تحولی قابل توجه محسوب می‌شود؛ زیرا بسیاری از روش‌های درمانی فعلی برای فرم خشک تحلیل ماکولا محدود یا وجود ندارند.
چگونه سیستم PRIMA کار میکند: تراشه‌ای خورشیدی زیر شبکیه
سیستم PRIMA یک ایمپلنت فوتوولتائیک زیرشبکیه بی‌سیم است که با عینکهای سفارشی و یک واحد پردازش کمربندی (waistband computer) جفت می‌شود. عینک‌ها نور فروسرخ نزدیک (near-infrared) را روی سطح چشم می‌تابانند و تراشه‌های میکروسکوپی این نور را به سیگنالهای الکتریکی تبدیل می‌کنند — به عبارت دیگر، ایمپلنت مانند یک پنل خورشیدی بسیار کوچک برای اطلاعات نوری عمل میکند.
این دستگاه با ضخامت حدود 30 میکرون (نزدیک به نصف ضخامت موی انسان) درست در زیر لایه‌ای از سلول‌های شبکیه قرار می‌گیرد که در AMD خشک دچار تحلیل شده‌اند و مدارهای عصبی باقیمانده را تحریک میکند. هدف اصلی حذف یا دورزدن فوتورسپتورهای آسیب‌دیده و تحرک مستقیم نور به لایه‌های قابل پاسخ‌دهی‌تر عصبی است تا سیگنال‌هایی به مغز فرستاده شود که به صورت تصاویر پایه‌ای تفسیر می‌شوند.
مزیت این طراحی فوتوولتائیک و بی‌سیم کاهش پیچیدگی سیم‌کشی و حذف نیاز به باتری‌های حجیم یا الکترونیک داخلی بزرگ است؛ مسائلی که در پروتزهای شبکیه قدیمی‌تر مشکلات فنی و نازایی جراحی ایجاد می‌کردند. سیستم PRIMA با استفاده از نور فروسرخ نزدیک امکان انتقال انرژی و داده را به صورت بی‌سیم فراهم میکند و از تداخل با نور مرئی که برای رانده شدن ادراکی روزمره لازم است اجتناب میکند.
یادداشت‌های فنی کلیدی
- ایمپلنت در حالت غیرفعال باقی می‌ماند تا زمانی که توسط عینک و واحد پردازش فعال شود.
- پرتاب فروسرخ نزدیک امکان انتقال انرژی بی‌سیم را فراهم میکند و از تداخل با نور مرئی جلوگیری میکند.
- قابلیت بزرگ‌نمایی دیجیتال به خواندن حروف کوچک کمک کرده و عملکرد عملی خواندن را بهبود می‌بخشد.
عوامل فنی دیگری که در کارآیی سیستم دخیل‌اند عبارتند از طراحی میکروالکترودها برای تحریک هدفمند، الگوریتمهای پردازش تصویر در واحد کمربندی برای بهینه‌سازی کنتراست و روشنایی، و پروتکل‌های ایمنی نوری برای محدود کردن تابش فروسرخ به سطوحی که از نظر حرارتی و بیولوژیک بی‌خطر هستند. همچنین اندازه و آرایش پیکسلی تراشه تعیین‌کننده وضوح پایه‌ای قابل دستیابی است؛ هرچند در شرایط فعلی هدف، بازآفرینی دید طبیعی یا قدرت تفکیک تصویری کامل نیست، بلکه تأمین اطلاعات بینایی مرکزی کافی برای فعالیتهای روزمره مد نظر است.
کارآزمایی، همکاران و پیامدهای بالینی
کارآزمایی جهانی تحت هدایت دکتر فرانک هولز در دانشگاه بن انجام شد و شرکت‌کنندگان از کشورهای بریتانیا، فرانسه، ایتالیا و هلند ثبت‌نام شدند. توسعه این دستگاه بر عهده شرکت Science Corporation (science.xyz) است، شرکتی که در زمینه رابط‌های مغز-کامپیوتر و مهندسی عصبی فعالیت میکند.
یکی از پزشکان حاضر در مطالعه، آقای مقیت (Mr Muqit)، پتانسیل بالینی وسیع‌تر این رویکرد را برجسته میکند: «به نظر من درِ ورود دستگاه‌های پزشکی در این حوزه باز شده است، زیرا در حال حاضر برای AMD خشک هیچ درمانی با مجوز وجود ندارد. فکر میکنم این فناوری در آینده بتواند برای درمان بیماری‌های متعددی در چشم به کار رود.»
طرح کارآزمایی شامل ارزیابیهای استاندارد بینایی‌شناختی، آزمون‌های خواندن و وظایف عملکردی زندگی روزمره بود تا ارزش واقعی بالینی دستگاه سنجیده شود. علاوه بر معیارهای آزمایشگاهی، سنجه‌های کیفیت زندگی و توانایی انجام امور عملی توسط بیماران در دستورکار قرار گرفتند؛ زیرا گاهی بهبودهای کوچک در بینایی مرکزی میتواند تفاوت بزرگی در استقلال و رضایت فرد ایجاد کند.
علاوه بر خواندن، شرکت‌کنندگان در مطالعه کاربردهای عملی و خلاقانه دیگری نیز گزارش کردند. یک شرکت‌کننده فرانسوی از سیستم برای جهت‌یابی در متروی پاریس استفاده کرد و دیگران با تمرین روی پازل‌ها و کارهای روزانه مانند خواندن برچسب مواد غذایی یا تشخیص مونتاژ اجزاء کوچک، مهارت‌های جدیدی کسب کردند. این نمونه‌ها تفاوت میان معیارهای آزمایشگاهی (مانند نمره بینایی) و بهبود معنادار در زندگی روزمره را نمایش می‌دهند؛ به‌ویژه زمانی که هدف، بازگرداندن سطحی از بینایی مرکزی برای کارهای عملکردی است.
این پیشرفت برای علم بینایی و بیماران چه معنایی دارد
ایمپلنت PRIMA یک درمان قطعی برای AMD نیست، بلکه یک رویکرد پروتزی است که با دورزدن فوتورسپتورهای آسیب‌دیده، بینایی مرکزی محدودی را بازمی‌گرداند. طراحی فوتوولتائیک و بی‌سیم آن برخی از موانع فنی پروتزهای شبکیه سنتی را برطرف میکند؛ از جمله پیچیدگی سیم‌کشی، نیاز به منبع تغذیه بزرگ و مسائل مربوط به دوام و سازگاری با بافت.
اگر کارآزمایی‌های بعدی نتایج اولیه را تأیید و گسترش دهند، تراشه‌های فوتوولتائیک شبکیه می‌توانند به گزینه‌ای مهم برای بیماران مبتلا به AMD خشک و سایر دژنراسیونهای شبکیه مرتبط با بینایی مرکزی تبدیل شوند. این مسیر مستلزم مطالعات طولانی‌مدت‌تر روی ایمنی، پایداری عملکرد، بهبود اندازه‌گیری‌های بصری و مقایسه با سایر رویکردهای بازتوانی بینایی است.
نکته مهم این است که موفقیت در فناوری‌های پروتزی شبکیه نه تنها به طراحی سخت‌افزاری بستگی دارد بلکه به برنامه‌های توان‌بخشی بینایی، آموزش بیمار و تطبیق نرمافزاری برای ترجمه سیگنالهای اولیه به تجربیات دیداری معنی‌دار نیز وابسته است. به همین دلیل تیم‌های چندرشته‌ای از جراحان چشم، مهندسان الکترونیک، متخصصان توان‌بخشی بینایی و روانشناسان شناختی در توسعه و ارزیابی چنین سیستم‌هایی نقش ایفا می‌کنند.
برای بیمارانی مثل شیلا، تغییر بسیار شخصی و عاطفی است: «خواندن تو را وارد دنیای دیگری میکند. الان قطعاً خوش‌بین‌ترم.» این جمله نشان می‌دهد بازگرداندن حتی بخش کوچکی از بینایی مرکزی میتواند تأثیری عمیق بر احساس هویتِ مستقل و کیفیت زندگی افراد مبتلا به تحلیل ماکولا داشته باشد.
در سطح علمی، این پیشرفت‌ها اطلاعات ارزشمندی درباره نحوه برقراری ارتباط میان محرک‌های مصنوعی و مدارهای عصبی شبکیه فراهم می‌کنند. نتایج کارآزمایی‌های PRIMA میتواند راهنمای طراحی نسل‌های بعدی ایمپلنت‌ها با تراکم پیکسلی بالاتر، الگوریتمهای پردازش تصویر پیشرفته‌تر و رابط‌های کاربری بهبودیافته برای آموزش بینایی بیماران باشد. در نهایت، همگرایی دانش در حوزه‌های فتوولتائیک، میکروفناوری، علوم اعصاب و توان‌بخشی بینایی میتواند افق جدیدی برای درمان نابینایی‌های وابسته به دژنراسیون سلول‌های حساس نور فراهم آورد.
منبع: scitechdaily
نظرات
دانیکس
خیلی خوشبینم اما یه جورایی اغراق داره، وضوح که هنوز کم هست، سوال اینه هزینه، نگهداری و اینکه برای همه جواب میده؟
پمپزون
مامان من هم AMD داشت، اگه واقعاً بشه حتی بخشی از دیدو برگردوند تاثیرش رو نمیشه تصور کرد؛ ولی امیدوارم آموزش و پیگیری خوب باشه، چون تمرین ظاهرا مهمه
رودایکس
واااای.. تصور اینکه بعد سال‌ها بتونی دوباره کتاب بخونی، موجی از احساسه؛ امیدوارم نتایج با دوام بمونه.
ارسال نظر